首页/文章/ 详情

锂电界又出黑马?!关键技术大公开!

3月前浏览2255

学习锂电,关注锂电那些事!    


锂电那些事今日头条2024年07月22日 星期一


面对繁杂设计参数与实验盲点,电池仿真技术,尤以COMSOL为代表的多物理场仿真,精准解析电池内部机理,从微观行为到宏观性能,搭建完整模型,显著提升开发效率与成果质量。

人工智能与电池管理技术的深度融合,催生了电池科技的智能革命。状态监测、寿命预测、故障预警、充电优化、电池组均衡至环境影响评估,AI贯穿电池全生命周期,优化性能,保障安全,促进资源循环利用,引领电池管理进入智慧时代。

安全、材料创新与计算技术的协同进步,推动电池科技迈向新高度。从热失控防御到全固态电池探索,再到多尺度建模,多学科交叉研究揭示电池复杂行为,为高性能、高安全的下一代电池铺平道路。

综上,仿真技术与人工智能正重构锂离子电池的研发与应用格局,携手攻克挑战,释放电池科技的巨大潜能,加速绿色能源未来的到来。

为促进科研人员、工程师及产业界人士对电池研究技术的掌握,特举办“锂离子电池力学耦合及相场法模拟技术与应用”“机器学习驱动的智能化电池管理技术与应用”“COMSOL锂离子电池仿真技术与应用”专题培训会议,本次培训会议主办方为北京软研国际信息技术研究院,承办方互动派(北京)教育科技有限公司,具体相关事宜通知如下:

★ 目录 ★

专题一

锂离子电池力学耦合及相场法模拟技术与应用

(详情内容点击上方名称查看)

2024年08月17日-08月19日

在线直播(授课三天)

专题二

机器学习驱动的智能化电池管理技术与应用

(详情内容点击上方名称查看)

2024年09月07日-09月08日

2024年09月13日-09月15日

在线直播(授课五天)

专题三

COMSOL锂离子电池仿真技术与应用

(详情内容点击上方名称查看)

2024年08月17日—08月20日

在线直播(授课四天)

 
 
 



培训对象


汽车工业、电力工业、材料科学、无机与有机化工、环境科学与资源利用、工业通用技术、自动化技术、冶金技术、金属学及金属工艺、物理学、安全科学与灾害防治、航空航天科学与工程、计算机软件及应用、船舶工业、动力工程等广泛领域的科研人员、工程师,以及相关行业从业者和跨领域研究人员。

     


- Part 01 -


 

锂离子电池力学耦合及相场法模拟讲师

由毕业于德国达姆施塔特工业大学,现就职于国内某高校的教授带领团队讲授。团队多年来一直致力于多物理场耦合及新能源器件力学行为研究,在固体力学、电化学、断裂力学期刊上发表SCI论文70余篇,包括J. Mech. Phys. Solids, Comput. Method Appl. Mech. Eng., Int. J. Plast.,Int. J. Eng. Sci.和Int. J. Mech. Sci.等期刊。主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划子课题等科研项目。

擅长领域:相场模型研究、多物理场耦合建模、电极材料断裂损伤分析等。


智能化电池管理讲师

主讲来自国家“双一流”建设高校、“985工程”和“211工程”重点高校副教授/博导,长期从事动力电池系统安全管理研究的理论和关键技术开发。《eTransportation》、《Applied Energy》、《Energy》等JCR一区SCI期刊发表论文50余篇,其中十余篇先后入选“ESI全球高被引论文”。担任储能科学与技术、机械工程学报、电气工程学报等期刊青年编委,担任40余个SCI期刊的审稿人专家。


COMSOL电化学仿真讲师

来自国内重点大学,博士,具有丰富的COMSOL使用经验,近年来以第一作者发表论文近20篇,其中SCI检索12篇,申请专利5项。

擅长领域:锂离子电池数值仿真、动力电池热管理设计与结构优化、锂离子电池寿命预测与衰退控制、电池状态参数估算等。


- Part 02 -

 

锂离子电池力学耦合及相场法模拟技术与应用


目录

主要内容

锂离子电池基础

1. 锂离子电池的工作原理概述

2. 电池电极材料的分类与特性

3. 锂离子电池电极材料的微细观结构

4. 锂电池电极极材料机械损伤模式

5. 电池颗粒、极片、电芯尺度力-电-化-热多场耦合模型概述

力学-电化学耦合模型与仿真

1. 电化学原理与电池模型概述

2. 力化学耦合的基本模型

3. COMSOL软件基本操作

(1) COMSOL软件基本操作

(2) 耦合模型的验证与应用

4. 电池材料的力学与电化学耦合性能分析

(1) 耦合效应对电池性能的影响

(2) 耦合模型的验证与应用

5. 颗粒尺度耦合模型在电池失效分析中的应用

6. 电化学仿真软件的使用与案例分析          

(1) 各向异性纳米线锂化应力分析(实例讲解1) 

       

(2) 化学反应及死锂现象研究(案例分析2)

       

(3) 锂化循环损伤计算(案例分析3)

       

相场模型与界面演化-理论

1. 相场模型的基本原理与模型推导

2. Cahn-Hilliard模型与Allen-Cahn模型介绍与对比

3. 扩散相场计算(案例分析4)

       

4. 锂枝晶生长的的相场模拟(案例分析5)

(1) 锂枝晶生长机制

(2) 相场模型在锂枝晶模拟中的应用

5. 力-化学耦合断裂的相场分析(案例分析6)

(1) 断裂机制的模拟

       

(2) 力-化学耦合对断裂行为的影响 

全固态电池界面问题

1. 全固态电池的界面特性

(1) 全固态电池界面稳定性

(2) 界面设计对电池性能的影响

2. 界面应力与电化学稳定性

(1) 界面应力的来源与影响

(2) 电化学稳定性的评估方法

3. 界面优化策略与模拟

4. 固态电池锂金属孔洞演化模拟(案例分析7)

       

多尺度建模技术

1. 多尺度建模的策略与方法

2. 从原子尺度到宏观尺度的模拟

3. 多尺度模型在电池设计中的应用

4. P2D模型仿真(案例分析8)

5. 考虑颗粒分布的电极性能模型仿真(案例分析9)

机器学习驱动的智能化电池管理技术与应用


目录

主要内容

电池管理技术概述

1. 电池的工作原理与关键性能指标

2. 电池管理系统的核心功能

Ø    SOC估计

Ø    SOH估计

Ø    寿命预测

Ø    故障诊断

人工智能机器学习

基础

1. 人工智能的发展

2. 机器学习的关键概念

3. 机器学习在电池管理中的应用案例介绍

人工智能在电池荷电状态估计中的应用

1. 荷电状态估计方法概述

2. 基于迁移学习的SOC估计

(1)  基于迁移学习的SOC估计方法

数据集、估计框架、估计结果

(2)  全生命周期下的SOC估计方法

数据集、估计框架、估计结果

3. 基于数据-物理融合模型的荷电状态估计

(1)  基于融合模型和融合算法的SOC估计方法

数据集、估计框架、估计结果

(2)  全生命周期下的SOC融合估计方法

数据集、估计框架、估计结果

4. 实例讲解-基于迁移学习的SOC估计方法

       

人工智能在电池健康状态估计中的应用

1. 健康状态估计方法概述

2. 片段恒流工况下的SOH估计方法

数据集、估计框架、估计结果、泛化性验证

3. 动态工况下基于模型误差谱的SOH估计方法

数据集、估计框架、估计结果

4. 动态工况下基于老化特征提取的SOH估计方法

数据集、估计框架、估计结果、泛化性验证

5. 多阶充电工况下的实车电池系统SOH估计方法

数据集、估计框架、估计结果

6. 电池组内单体SOH快速估计方法

数据集、估计框架、估计结果

7. 实例讲解-片段恒流工况下的SOH估计方法

8. 实例讲解-基于模型误差谱的SOH估计方法

       

人工智能在电池寿命预测和衰后性能预测中的应用

1. 寿命预测和衰后行为预测方法概述

2. 基于转移注意力机制的电池剩余寿命预测方法

数据集、估计框架、估计结果

3. 基于深度学习的电池Q-V曲线预测方法

数据集、估计框架、估计结果

4. 基于轻量化机器学习的电池Q-V曲线预测方法

数据集、估计框架、估计结果

5. 实例讲解-基于深度学习的寿命预测方法

       
       

人工智能在电池热失控预警中的应用

1. 电池热失控预警方法概述

2. 数据集介绍

3. LOA算法的电池系统周级别热失控预警方法

Ø    算法框架

Ø    结果

4. 基于多模态特征的周级别热失控预警方法

Ø    算法框架

Ø    结果

5. 基于机器学习的电池异常检测、定位和分类方法

Ø    算法框架

Ø    结果

6. 实例讲解-基于机器学习的电池异常检测和热失控预警方法

       

人工智能在其他电池管理中的应用

1. 人工智能在解决电池系统有限物理传感中的应用

Ø    数据集

Ø    算法框架

2. 人工智能在充电策略优化中的应用

Ø    数据集

Ø    算法框架

Ø    结果

COMSOL锂离子电池仿真技术与应用


时间

课程内容

第一天

上午

1. COMSOL 仿真基础

1.1 数值仿真基本要素及其在 COMSOL 中的对应

1.1.1 模型参数与变量

1.1.2 物理场添加及电解条件设置

1.1.3 模型构建与网格划分

1.1.4 求解器类型与设置

1.1.5 后处理及数据分析

1.2 COMSOL 中锂离子电池接口    

1.2.1 电池基本物理过程及控制方程

1.2.2 常用电池边界条件及初始条件

1.2.3 常用电池电极材料参数设置

第一天

下午

2. 锂离子电池典型机理模型

2.1 P2D模型的理解与分析

2.2 COMSOL中电池P2D模型构建

2.2.1 模型参数输入

2.2.2 模型构建及模型材料设置

2.2.3 电池物理方程及参数设置

2.2.4 网格划分与求解器设置   

2.3 从P2D到P3D模型

2.4 锂离子电池内部电流分布模拟

       
       

第二天

上午

3. 锂离子电池电化学-热耦合模型

3.1 P2D电化学模型与电池热模型耦合

3.2 电池集总参数模型及其与电池热模型耦合

3.3 两种电池电(化学)-热耦合模型的区别及应用场景

3.4 不同类型锂离子电池建模及仿真演示

       

第二天

下午

4. 锂离子电池衰退模型及仿真

4.1 COMSOL中电池充放电循环仿真

4.1.1 电池充放电循环边界条件设置

4.1.2 电池加速衰退设置

4.1.3 电池充放电循环仿真后处理技巧

4.2 锂离子电池常见衰退现象及其数学描述

4.2.1 负极SEI膜增厚过程仿真

4.2.2 活性锂损失计算

4.3 锂离子电池衰退模型构建及仿真演示

       

第三天

上午

5. 动力电池热管理技术及数值仿真

5.1 热管理技术简述

5.2 动力电池风冷及模型构建

5.2.1 空气流动过程仿真及常用物理接口介绍

5.2.2 锂离子电池-空气流动耦合模型构建

5.2.3 典型工况电池空冷模型构建及仿真演示

       

第三天

下午

5.3 动力电池液冷及模型构建

5.3.1 液气流动过程仿真及常用物理接口介绍

5.3.2 锂离子电池-冷却液流动耦合模型构建

5.3.3 典型工况电池液冷模型构建及仿真演示

       

第四天

上午

6. 锂金属电沉积过程数值模拟

6.1 锂金属电沉积涉及的物理接口简介      

6.1.1 一次、二次和三次电流分布接口 

6.1.2 稀溶液理论与浓溶液理论

6.2 锂硫电池模型构建

       
       
       

第四天

下午

6.3 锂离子电池异构模型

6.3.1 电池异构模型的意义

6.3.1 电池异构模型构建

       
       
 
 


- Part 03 -

 

1、专题一课程设计集多学科交叉于一体,深耕材料科学、力学、电化学等核心领域,理论与实践并重,通过详实案例和仿真操作,引导学员将抽象概念转化为解决实际问题的能力。课程精选专题,如锂离子电池的力学-电化学耦合、全固态电池界面挑战,辅以多尺度建模技术,从原子到宏观层面解码电池材料的内在机理,确保学员掌握前沿科技。案例分析涵盖各向异性纳米线锂化应力、锂枝晶生长模拟等,深化理解复杂现象。

2、专题二课程全面覆盖电池管理技术,剖析工作原理、性能评估至热失控预警,强调数据驱动模型构建与验证,确保技术落地与理论一致性。深度挖掘人工智能与机器学习潜能,聚焦SOC与SOH估计、寿命预测,借力迁移学习、模型误差谱等先进方法,结合数据-物理融合模型与深度学习,前瞻技术趋势,如基于转移注意力机制的寿命预测。

3、专题三课程创新教学模式,线上直播赠无限次回放,共享案例代码,搭建持久交流平台,确保学员与专家持续互动。实操导向,手把手教授COMSOL应用,从P2D模型构建至电池热耦合、衰退模型仿真,乃至动力电池冷却系统与异构电池模型,理论与实践无缝衔接,打造全方位学习体验。


- Part 04 -

 
     

时间地点

锂离子电池力学耦合及相场法模拟技术与应用

2024年08月17日-08月19日

线上直播授课3天


机器学习驱动的智能化电池管理技术与应用

2024年09月07日-09月08日

2024年09月13日-09月15日

线上直播授课5天


COMSOL锂离子电池仿真技术与应用

2024年08月17日—08月20日

线上直播授课4天

     

报名费用

课程名称

价格(元)

锂离子电池力学耦合及相场法模拟技术与应用

3900

机器学习驱动的智能化电池管理技术与应用

4900

COMSOL锂离子电池仿真技术与应用

4500

     

增值服务

1、凡报名学员将获得本次培训课件及案例模型文件;

2、培训结束可获得所学专题课程全部无限次回放视频;

3、价格优惠:

优惠一:2024年8月9日前报名缴费可享受200元早鸟价优惠;

优惠二:参加过我单位举办的其它课程的老学员,可享受额外200元优惠;

4、参加培训并通过考试的学员,可以获得:北京软研国际信息技术研究院培训中心颁发的专业技能结业证书。

     
         
锂电那些事免责声明
         
      本公 众号部分内容来源于网络平台,小编整理,仅供学习与交流,非商业用途!对文中观点判断均保持中立,版权归原作者所有 ,如有报道错误或侵权,请尽快私信联系我们,我们会立即做出修正或删除处理。谢谢!          

       

       

三万+锂电人关注我们,你的鼓励就是我前进的动力···

分享出去,让更多人看看!


      


         

来源:锂电那些事
Comsol断裂化学通用航空航天船舶冶金理论材料多尺度控制人工智能装配
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-08-08
最近编辑:3月前
锂电那些事
锂电设备、工艺和材料技术研发应
获赞 200粉丝 174文章 2081课程 0
点赞
收藏
作者推荐

宁德时代持续布局滑板底盘!

学习锂电,关注锂电那些事! 锂电那些事今日第二条2024年08月01日 星期四滑板底盘技术,正以前所未有的姿态挑战传统一体化造车模式,实现上下车体分离解耦,引领颠覆汽车制造。欧阳明高院士的预言——“1000公里续航和滑板底盘将成为新能源汽车两大趋势”,如今正随着技术的飞速进步与市场应用的不断拓展而逐步成为现实。预计到2026年,全球市场将迎来滑板底盘应用的集中爆发!滑板底盘历史溯源:起源于通用,被Rivian带火车企——降本增效的利器滑板底盘作为标准化产品,助力车企降低底盘研发制造的高技术、高资金壁垒,缩短研发周期。采用此技术,车企可节约60%-70%的开发费用。因此,滑板底盘技术备受新车企及制造商青睐。宁德时代“滑板底盘”CIIC 续航突破一公里,今年三季度量产宁德时代早在多年前便前瞻性地布局滑板底盘领域,其旗下时代智能开发的滑板底盘,是首个基于磷酸铁锂电池的滑板底盘产品,将于下半年量产,它以电池为核心,构建了整个底盘架构,使得电池能量仓和电池包子部件成为底盘的关键支撑,承载更多机械结构功能。据称不仅电池包设计组效率高达75%,续航里程更是突破1000公里大关,树立了行业新标杆。国内外当前技术主要研究方向如今,国际Tier 1供应商如Schaeffler与ZF,分别以“智能角落模块”与智能动态驾驶底盘(IDDC)项目引领行业技术前沿;而国内供应商如宁德时代与悠跑科技,则凭借电池技术与高度集成化的UP超级底盘,在市场中崭露头角。在OEM领域,Rivian、Canoo等国际品牌与PIX Moving、ECAR等国内企业竞相角逐,包括比亚迪、特斯拉、奇瑞、零跑、大众、沃尔沃、福特等国内外整车厂,都在自研进行产业化布局,国内外当下主要技术研究方向是什么,一起来看。01技术集成方向全线控技术:全线控技术是滑板底盘的核心之一,这一方向的研究重点在于线控执行器的研发与优化、线控系统的集成与控制策略的设计等,国外领军企业Rivian,其全线控系统集成了驱动、制动、转向和悬架等关键功能,实现了全面的电动化与线控化。轮毂电机技术:通过高度集成车辆动力零部件,轮毂电机技术最大限度地利用了底盘空间,简化了结构并降低了能耗。国内 企业如PIX Moving已率先实现上车应用。未来,轮毂式四电机驱动有望成为主流驱动技术,为整车提供更强劲的动力性能和更精准的操控体验。CTC电池一体化技术:Rivian采用的三明治结构以及宁德时代基于CTC技术研发的滑板底盘,均展示了该技术在提高电池能量密度和优化空间利用方面的显著优势。国内车企如比亚迪、奇瑞、零跑等已推出各自CTC电池底盘一体化技术。02架构创新方向电子电气架构创新:滑板底盘在电子电气架构方面的创新正与相关领域技术齐头并进。ARRIVAL公司规划采用高性能安全车规级芯片升级平台ECU,悠跑UP公司则通过升级插拔环网EEA实现开发自由。悠跑发布UP超级底盘技术模块化与平台化:滑板底盘的模块化与平台化设计可以实现多零件的通用,平台化的零部件可以带来很大的成本优势,据悉,一般BOM成本可下降5%左右,开发费用节省60%-70% 图片来源:特斯拉官网03产品设计方向深化底盘架构与功能子系统固定化:在滑板底盘的设计过程中,底盘架构及其功能子系统(如制动系统、悬架系统等)需要保持一定的固定性以确保整车的稳定性和安全性。CAE分析与优化:运用CAE分析技术对悬架系统进行深入研究与优化是提升滑板底盘性能的重要手段之一。通过降低系统工作过程中的NVH以及对整车的质量和载荷进行精密计算与分析电动汽车前后轴载荷的分布情况等措施可以有效提升悬架的安全系数和整车的操控性能。滑板底盘构成未来技术发展与市场布局策略01分步走技术实施战略滑板底盘应采取模块化设计,技术演进分阶段进行。初期可利用电子助力转向等过渡方案,后期升级为线控转向,实现技术迭代与平台优化。02合理带宽设计针对乘用车、皮卡、VAN车及轻卡等不同需求,定制合理带宽,避免过度泛化,确保产品精准对接市场。03乘用车领域逐步落地随着大众、北汽等车企加大自研力度,滑板底盘在乘用车领域的应用预计将于2026年迎来增长点,与现有油改电、纯电平台形成差异化竞争。04商用车领域精准定位针对电池技术限制,滑板底盘可优先在VAN车等“宜商宜家”领域发力,如Rivian、戴姆勒等品牌已先行布局,预计短期内实现量产,满足特定市场需求。 锂电那些事免责声明 本 公 众号部分内容来源于网络平台,小编整理,仅供学习与交流,非商业用途!对文中观点判断均保持中立,版权归原作者所有,如有报道错误或侵权,请尽快私信联系我们,我们会立即做出修正或删除处理。谢谢! 三万+锂电人关注我们,你的鼓励就是我前进的动力···分享出去,让更多人看看!来源:锂电那些事

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈